Planejamento de recursos hídricos de áreas rurais degradadas: aplicação do modelo SWAT em bacia hidrográfica experimental na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro.
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2014 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
Texto Completo: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/10946 |
Resumo: | The environmental degradation in the Northwest region of the State of Rio de Janeiro has intensified in the last decades due to no preservationist agricultural practices. This arises from inappropriate land use that has been associated to changes in water supply to a varying extent in the Region s municipalities. These, has leaded to economic losses in the activities of small and medium rural homeowners, and quality of life decaying. The approach to address such problems depends on the active participation of government bodies and agencies responsible for water resources management. Hydrological simulation models can assist with great value and benefit to the generation of information in basins, instrumented or not. Models are useful for planning and decision making as they allow the discharges forecasting and simulation scenarios on land use and water quality. In this context, the study aims to make a contribution to assess the suitability of the rainfall-runoff component of the SWAT model in the Santa Maria and Cambiocó catchment, with 13.5 km2, located in Muriaé s river basin, a tributary of the Paraíba do Sul s river basin. SWAT has been employed in agricultural basins in the U.S., Europe, and currently in China, Southeast Asia and Iran, among other countries, and had in the last decade greater insertion in the Brazilian academia. The 2005 version of the model was used through its GIS interface to simulate the daily mean discharges based on rainfall measured at 15 minute intervals from 2005/2006. Simulated and observed discharges at catchment s outlet gage station have been compared. Tools for sensitivity analysis and calibration were tested. Manual calibration adjustment was conducted with CN2 and ESCO parameters. The values obtained by calibration for the statistical coefficients R2, NSE, PBIAS and RSR were 0.80, 0.80, 7.02 and 0.45, respectively, indicating "very good" score. This was confirmed by inspection of hydrographs. The validation period for the different outputs provided the coefficients 0.84, 0.80, 25.92 and 0.44. The R2 and NSE matched a very good score. The PBIAS was at the limit of satisfactory and RSR, very good . The results showed that SWAT simulations were appropriate comparing with others studies in Brazil. The model can be recommended for further studies in this catchment for modeling consumptive uses and land use scenarios. |
id |
UERJ_7829fca93c7dbb72bf1e1e49b3ef5f4b |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:www.bdtd.uerj.br:1/10946 |
network_acronym_str |
UERJ |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
repository_id_str |
2903 |
spelling |
Silva, Luciene Pimentel dahttp://lattes.cnpq.br/5649390252824515Moraes, Marconi Fonseca dehttp://lattes.cnpq.br/8918949913603907Ohnuma Junior, Alfredo Akirahttp://lattes.cnpq.br/0181633220926313Hora, Mônica de Aquino Galeano Massera dahttp://lattes.cnpq.br/4618695267555595http://lattes.cnpq.br/2751513015107523Bellon, Ernani2021-01-06T14:10:56Z2014-11-242014-03-25BELLON, Ernani. Planejamento de recursos hídricos de áreas rurais degradadas: aplicação do modelo SWAT em bacia hidrográfica experimental na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro.. 2014. 112 f. Dissertação (Mestrado em Saneamento Ambiental: controle da poluição urbana e industrial) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2014.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/10946The environmental degradation in the Northwest region of the State of Rio de Janeiro has intensified in the last decades due to no preservationist agricultural practices. This arises from inappropriate land use that has been associated to changes in water supply to a varying extent in the Region s municipalities. These, has leaded to economic losses in the activities of small and medium rural homeowners, and quality of life decaying. The approach to address such problems depends on the active participation of government bodies and agencies responsible for water resources management. Hydrological simulation models can assist with great value and benefit to the generation of information in basins, instrumented or not. Models are useful for planning and decision making as they allow the discharges forecasting and simulation scenarios on land use and water quality. In this context, the study aims to make a contribution to assess the suitability of the rainfall-runoff component of the SWAT model in the Santa Maria and Cambiocó catchment, with 13.5 km2, located in Muriaé s river basin, a tributary of the Paraíba do Sul s river basin. SWAT has been employed in agricultural basins in the U.S., Europe, and currently in China, Southeast Asia and Iran, among other countries, and had in the last decade greater insertion in the Brazilian academia. The 2005 version of the model was used through its GIS interface to simulate the daily mean discharges based on rainfall measured at 15 minute intervals from 2005/2006. Simulated and observed discharges at catchment s outlet gage station have been compared. Tools for sensitivity analysis and calibration were tested. Manual calibration adjustment was conducted with CN2 and ESCO parameters. The values obtained by calibration for the statistical coefficients R2, NSE, PBIAS and RSR were 0.80, 0.80, 7.02 and 0.45, respectively, indicating "very good" score. This was confirmed by inspection of hydrographs. The validation period for the different outputs provided the coefficients 0.84, 0.80, 25.92 and 0.44. The R2 and NSE matched a very good score. The PBIAS was at the limit of satisfactory and RSR, very good . The results showed that SWAT simulations were appropriate comparing with others studies in Brazil. The model can be recommended for further studies in this catchment for modeling consumptive uses and land use scenarios.A degradação ambiental do Noroeste do Estado do Rio de Janeiro tem se intensificado nas últimas décadas devido às práticas agrícolas não preservacionistas. Esta situação, que decorre do uso inadequado do solo, tem implicado em mudanças na oferta hídrica em grau variável nos municípios da região com prejuízos econômicos nas atividades dos pequenos e médios proprietários rurais e na qualidade de vida. A abordagem para enfrentar problemas deste tipo depende da participação efetiva das instâncias de governo e dos órgãos responsáveis pela gestão dos recursos hídricos. No âmbito da hidrologia os modelos hidrológicos com base no uso e ocupação do solo são ferramentas que podem auxiliar com ótimo custo e benefício a geração de informações em bacias hidrográficas, instrumentadas ou não. Os modelos são úteis ao planejamento e à tomada de decisão por possibilitarem a previsão de vazões e simulação de cenários sobre o uso do solo e qualidade da água. Neste sentido, o presente estudo pretende dar sua contribuição ao avaliar a adequabilidade do modelo SWAT simular o processo chuva-vazão na microbacia experimental de Santa Maria e Cambiocó, com 13,5 km2, localizada na região hidrográfica do rio Muriaé, afluente do rio Paraíba do Sul. O SWAT tem sido empregado em bacias agrícolas nos EUA, na Europa e, atualmente, na China, sudeste asiático e Irã, entre outros países, e na última década maior inserção no meio acadêmico brasileiro. A versão 2005 do modelo foi utilizada por meio da sua interface SIG para simular as vazões médias diárias com base na precipitação medida no intervalo de 15 minutos no período de 2005/2006. As vazões simuladas foram comparadas com as vazões observadas no exutório da microbacia. Foram testadas as ferramentas de análise de sensibilidade e autocalibração. O método de calibração manual foi usado para o ajuste por tentativa e erro. Os parâmetros ajustados corresponderam ao CN2 e ESCO. Os valores obtidos na calibração para os coeficientes estatísticos R2, NSE, PBIAS e RSR foram 0,80, 0,80, 7,02 e 0,45, respectivamente, indicando escore muito bom , o que foi confirmado pela inspeção dos hidrogramas. As saídas validadas para período diferente da calibração forneceram para os mesmos coeficientes os valores 0,84, 0,80, 25,92 e 0,44. Os dois primeiros, com escore muito bom . O valor de PBIAS, no limite do satisfatório, e RSR, muito bom . O desempenho permitiu concluir que a simulação com o SWAT foi adequada. Em relação às pesquisas que têm sido realizadas no Brasil os valores obtidos para os indicadores foram semelhantes, indicando a capacidade do modelo para novos estudos nesta microbacia que considerem os usos consuntivos e cenários de uso do solo.Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T14:10:56Z No. of bitstreams: 5 ErnaniBellon Pt1.pdf: 374896 bytes, checksum: 619549f856700de277489f7eed05f0d7 (MD5) ErnaniBellon Pt2.pdf: 2223987 bytes, checksum: c6c114ff470c2a1948f1be9718bab2e6 (MD5) ErnaniBellon Pt3.pdf: 3045373 bytes, checksum: bd5c80900a76152d75f297aac32d106e (MD5) ErnaniBellon Pt4.pdf: 6189763 bytes, checksum: 95c56fe0c424b94952badaa01501cc92 (MD5) ErnaniBellon Pt5.pdf: 3476173 bytes, checksum: d0edd07d1cde4815c7032b609ad39688 (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-06T14:10:56Z (GMT). No. of bitstreams: 5 ErnaniBellon Pt1.pdf: 374896 bytes, checksum: 619549f856700de277489f7eed05f0d7 (MD5) ErnaniBellon Pt2.pdf: 2223987 bytes, checksum: c6c114ff470c2a1948f1be9718bab2e6 (MD5) ErnaniBellon Pt3.pdf: 3045373 bytes, checksum: bd5c80900a76152d75f297aac32d106e (MD5) ErnaniBellon Pt4.pdf: 6189763 bytes, checksum: 95c56fe0c424b94952badaa01501cc92 (MD5) ErnaniBellon Pt5.pdf: 3476173 bytes, checksum: d0edd07d1cde4815c7032b609ad39688 (MD5) Previous issue date: 2014-03-25application/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AmbientalUERJBRCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaEnvironmental EngineeringSWAT modelExperimental microwatershedWater managementEngenharia AmbientalModelo SWATMicrobacia experimentalGestão dos recursos hídricosCNPQ::ENGENHARIASPlanejamento de recursos hídricos de áreas rurais degradadas: aplicação do modelo SWAT em bacia hidrográfica experimental na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro.Water resources planning of degraded rural areas: application of the SWAT model in an experimental catchment in the Northwest region of the State of Rio de Janeiro.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALErnaniBellon Pt1.pdfapplication/pdf374896http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/10946/1/ErnaniBellon+Pt1.pdf619549f856700de277489f7eed05f0d7MD51ErnaniBellon Pt2.pdfapplication/pdf2223987http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/10946/2/ErnaniBellon+Pt2.pdfc6c114ff470c2a1948f1be9718bab2e6MD52ErnaniBellon Pt3.pdfapplication/pdf3045373http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/10946/3/ErnaniBellon+Pt3.pdfbd5c80900a76152d75f297aac32d106eMD53ErnaniBellon Pt4.pdfapplication/pdf6189763http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/10946/4/ErnaniBellon+Pt4.pdf95c56fe0c424b94952badaa01501cc92MD54ErnaniBellon Pt5.pdfapplication/pdf3476173http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/10946/5/ErnaniBellon+Pt5.pdfd0edd07d1cde4815c7032b609ad39688MD551/109462024-02-27 14:46:54.403oai:www.bdtd.uerj.br:1/10946Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T17:46:54Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Planejamento de recursos hídricos de áreas rurais degradadas: aplicação do modelo SWAT em bacia hidrográfica experimental na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro. |
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv |
Water resources planning of degraded rural areas: application of the SWAT model in an experimental catchment in the Northwest region of the State of Rio de Janeiro. |
title |
Planejamento de recursos hídricos de áreas rurais degradadas: aplicação do modelo SWAT em bacia hidrográfica experimental na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro. |
spellingShingle |
Planejamento de recursos hídricos de áreas rurais degradadas: aplicação do modelo SWAT em bacia hidrográfica experimental na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro. Bellon, Ernani Environmental Engineering SWAT model Experimental microwatershed Water management Engenharia Ambiental Modelo SWAT Microbacia experimental Gestão dos recursos hídricos CNPQ::ENGENHARIAS |
title_short |
Planejamento de recursos hídricos de áreas rurais degradadas: aplicação do modelo SWAT em bacia hidrográfica experimental na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro. |
title_full |
Planejamento de recursos hídricos de áreas rurais degradadas: aplicação do modelo SWAT em bacia hidrográfica experimental na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro. |
title_fullStr |
Planejamento de recursos hídricos de áreas rurais degradadas: aplicação do modelo SWAT em bacia hidrográfica experimental na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro. |
title_full_unstemmed |
Planejamento de recursos hídricos de áreas rurais degradadas: aplicação do modelo SWAT em bacia hidrográfica experimental na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro. |
title_sort |
Planejamento de recursos hídricos de áreas rurais degradadas: aplicação do modelo SWAT em bacia hidrográfica experimental na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro. |
author |
Bellon, Ernani |
author_facet |
Bellon, Ernani |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Silva, Luciene Pimentel da |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/5649390252824515 |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
Moraes, Marconi Fonseca de |
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/8918949913603907 |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Ohnuma Junior, Alfredo Akira |
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/0181633220926313 |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Hora, Mônica de Aquino Galeano Massera da |
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/4618695267555595 |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/2751513015107523 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Bellon, Ernani |
contributor_str_mv |
Silva, Luciene Pimentel da Moraes, Marconi Fonseca de Ohnuma Junior, Alfredo Akira Hora, Mônica de Aquino Galeano Massera da |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Environmental Engineering SWAT model Experimental microwatershed Water management |
topic |
Environmental Engineering SWAT model Experimental microwatershed Water management Engenharia Ambiental Modelo SWAT Microbacia experimental Gestão dos recursos hídricos CNPQ::ENGENHARIAS |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Engenharia Ambiental Modelo SWAT Microbacia experimental Gestão dos recursos hídricos |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::ENGENHARIAS |
description |
The environmental degradation in the Northwest region of the State of Rio de Janeiro has intensified in the last decades due to no preservationist agricultural practices. This arises from inappropriate land use that has been associated to changes in water supply to a varying extent in the Region s municipalities. These, has leaded to economic losses in the activities of small and medium rural homeowners, and quality of life decaying. The approach to address such problems depends on the active participation of government bodies and agencies responsible for water resources management. Hydrological simulation models can assist with great value and benefit to the generation of information in basins, instrumented or not. Models are useful for planning and decision making as they allow the discharges forecasting and simulation scenarios on land use and water quality. In this context, the study aims to make a contribution to assess the suitability of the rainfall-runoff component of the SWAT model in the Santa Maria and Cambiocó catchment, with 13.5 km2, located in Muriaé s river basin, a tributary of the Paraíba do Sul s river basin. SWAT has been employed in agricultural basins in the U.S., Europe, and currently in China, Southeast Asia and Iran, among other countries, and had in the last decade greater insertion in the Brazilian academia. The 2005 version of the model was used through its GIS interface to simulate the daily mean discharges based on rainfall measured at 15 minute intervals from 2005/2006. Simulated and observed discharges at catchment s outlet gage station have been compared. Tools for sensitivity analysis and calibration were tested. Manual calibration adjustment was conducted with CN2 and ESCO parameters. The values obtained by calibration for the statistical coefficients R2, NSE, PBIAS and RSR were 0.80, 0.80, 7.02 and 0.45, respectively, indicating "very good" score. This was confirmed by inspection of hydrographs. The validation period for the different outputs provided the coefficients 0.84, 0.80, 25.92 and 0.44. The R2 and NSE matched a very good score. The PBIAS was at the limit of satisfactory and RSR, very good . The results showed that SWAT simulations were appropriate comparing with others studies in Brazil. The model can be recommended for further studies in this catchment for modeling consumptive uses and land use scenarios. |
publishDate |
2014 |
dc.date.available.fl_str_mv |
2014-11-24 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2014-03-25 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2021-01-06T14:10:56Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
BELLON, Ernani. Planejamento de recursos hídricos de áreas rurais degradadas: aplicação do modelo SWAT em bacia hidrográfica experimental na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro.. 2014. 112 f. Dissertação (Mestrado em Saneamento Ambiental: controle da poluição urbana e industrial) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2014. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/10946 |
identifier_str_mv |
BELLON, Ernani. Planejamento de recursos hídricos de áreas rurais degradadas: aplicação do modelo SWAT em bacia hidrográfica experimental na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro.. 2014. 112 f. Dissertação (Mestrado em Saneamento Ambiental: controle da poluição urbana e industrial) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2014. |
url |
http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/10946 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UERJ |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
BR |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) instacron:UERJ |
instname_str |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) |
instacron_str |
UERJ |
institution |
UERJ |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/10946/1/ErnaniBellon+Pt1.pdf http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/10946/2/ErnaniBellon+Pt2.pdf http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/10946/3/ErnaniBellon+Pt3.pdf http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/10946/4/ErnaniBellon+Pt4.pdf http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/10946/5/ErnaniBellon+Pt5.pdf |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
619549f856700de277489f7eed05f0d7 c6c114ff470c2a1948f1be9718bab2e6 bd5c80900a76152d75f297aac32d106e 95c56fe0c424b94952badaa01501cc92 d0edd07d1cde4815c7032b609ad39688 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) |
repository.mail.fl_str_mv |
bdtd.suporte@uerj.br |
_version_ |
1811728654684651520 |